JP2886833B2 - リニア圧縮機のピストン荷重支持装置 - Google Patents
リニア圧縮機のピストン荷重支持装置Info
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B35/045—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
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- Supports For Pipes And Cables (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリニア圧縮機のピス
トン荷重支持装置に係るもので、詳しくは、ピストンを
ピストンスプリングに確実に支持させて往復摺動力を分
散し、リニア圧縮機のシリンダーとピストンとの間の摩
擦損失を防止してリニア圧縮機の効率を向上し、製品の
信頼性を向上し得るリニア圧縮機のピストン荷重支持装
置に関するものである。
トン荷重支持装置に係るもので、詳しくは、ピストンを
ピストンスプリングに確実に支持させて往復摺動力を分
散し、リニア圧縮機のシリンダーとピストンとの間の摩
擦損失を防止してリニア圧縮機の効率を向上し、製品の
信頼性を向上し得るリニア圧縮機のピストン荷重支持装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般のリニア圧縮機は、図８に示したよ
うに、所定形状を有する密閉容器１と、該密閉容器１の
内部底面から所定高さをおいて設置されるフランジ２
と、該フランジ２の内部中央部に形成されるシリンダー
３と、上記フランジ２の後方側端部に嵌合されるピスト
ンスプリング４と、該ピストンスプリング４の中央部に
基端部５Ａが螺合される皿状のホルダー５と、該ホルダ
ー５の前方側中央から突出してシリンダー３の内部に往
復摺動自在に嵌合されるピストン６と、フランジ２の内
部に嵌合されて上記ピストン６に往復摺動の動力を与え
るリニアモーターＭと、上記フランジ２の前方側の前記
ピストンスプリング４と反対側に設置されるバルブアセ
ンブリ７と、該バルブアセンブリ７を中心にして両側に
装着される吸入騒音を除去する吸入マフラ８及び吐出騒
音を除去する吐出マフラ９と、から構成されている。
うに、所定形状を有する密閉容器１と、該密閉容器１の
内部底面から所定高さをおいて設置されるフランジ２
と、該フランジ２の内部中央部に形成されるシリンダー
３と、上記フランジ２の後方側端部に嵌合されるピスト
ンスプリング４と、該ピストンスプリング４の中央部に
基端部５Ａが螺合される皿状のホルダー５と、該ホルダ
ー５の前方側中央から突出してシリンダー３の内部に往
復摺動自在に嵌合されるピストン６と、フランジ２の内
部に嵌合されて上記ピストン６に往復摺動の動力を与え
るリニアモーターＭと、上記フランジ２の前方側の前記
ピストンスプリング４と反対側に設置されるバルブアセ
ンブリ７と、該バルブアセンブリ７を中心にして両側に
装着される吸入騒音を除去する吸入マフラ８及び吐出騒
音を除去する吐出マフラ９と、から構成されている。
【０００３】そして、前記リニアモーターＭは、更に、
コイル１１を有して前記フランジ２の内周面に嵌合され
る積層鉄芯１２と、該積層鉄芯１２との間に所定のギャ
ップを維持して前記シリンダー３の外周面に嵌合される
バックヨーク（ｂａｃｋ ｙｏｋｅ）１３と、前記ホル
ダー５の前方側に取り付けられて積層鉄芯１２とバック
ヨーク１３と間のギャップ内に挿入されるリング形状の
マグネット１４と、から構成されている。
コイル１１を有して前記フランジ２の内周面に嵌合され
る積層鉄芯１２と、該積層鉄芯１２との間に所定のギャ
ップを維持して前記シリンダー３の外周面に嵌合される
バックヨーク（ｂａｃｋ ｙｏｋｅ）１３と、前記ホル
ダー５の前方側に取り付けられて積層鉄芯１２とバック
ヨーク１３と間のギャップ内に挿入されるリング形状の
マグネット１４と、から構成されている。
【０００４】なお、図中の符号１０は、ピストンスプリ
ング４と密閉容器１の内側壁との間に係合され、前記ピ
ストン６が前記シリンダー３の内部で左、右に往復摺動
をするとき、上記ピストンスプリング４を所定の大きさ
の弾力で支持するマウンティングスプリングを示したも
のである。
ング４と密閉容器１の内側壁との間に係合され、前記ピ
ストン６が前記シリンダー３の内部で左、右に往復摺動
をするとき、上記ピストンスプリング４を所定の大きさ
の弾力で支持するマウンティングスプリングを示したも
のである。
【０００５】このように構成された従来のリニア圧縮機
の作用を図面を用いて説明する。図８に示したリニアモ
ーターＭのコイル１１に交流電圧を印加すると、積層鉄
芯１２に磁束が誘起され、その磁束と、マグネット１４
の磁束との相互作用によって発生する磁気力により、或
る瞬間にはマグネット１４が図８に示した矢印Ａの方向
に直線移動する。これに従い、冷媒ガスが外部から吸入
マフラ８と所定の経路を通って吸入され、バルブアセン
ブリ７を通ってシリンダー３とピストン６の間の圧縮空
間Ｓに流入する。
の作用を図面を用いて説明する。図８に示したリニアモ
ーターＭのコイル１１に交流電圧を印加すると、積層鉄
芯１２に磁束が誘起され、その磁束と、マグネット１４
の磁束との相互作用によって発生する磁気力により、或
る瞬間にはマグネット１４が図８に示した矢印Ａの方向
に直線移動する。これに従い、冷媒ガスが外部から吸入
マフラ８と所定の経路を通って吸入され、バルブアセン
ブリ７を通ってシリンダー３とピストン６の間の圧縮空
間Ｓに流入する。
【０００６】一方、次の瞬間には電流の流れる方向が変
化するので、上記の電流方向とは反対方向の電流が前記
リニアモーターＭのコイル１１に印加されると、マグネ
ット１４とピストン６とが、図８に示した矢印Ｂ方向に
移動し、上記の吸入行程において外部から圧縮空間Ｓに
吸入された冷媒をピストン６によって圧縮する。このよ
うにして圧縮された冷媒ガスはバルブアセンブリ７を通
って吐出マフラ９に吐出される。
化するので、上記の電流方向とは反対方向の電流が前記
リニアモーターＭのコイル１１に印加されると、マグネ
ット１４とピストン６とが、図８に示した矢印Ｂ方向に
移動し、上記の吸入行程において外部から圧縮空間Ｓに
吸入された冷媒をピストン６によって圧縮する。このよ
うにして圧縮された冷媒ガスはバルブアセンブリ７を通
って吐出マフラ９に吐出される。
【０００７】そして、このように構成された従来のリニ
ア圧縮機のピストン支持構造を説明すると次のようであ
る。即ち、図９に示したように、先ず、前記ピストン６
の外周面の中央部位には所定の深さを有する凹部６Ａが
形成され、該凹部６Ａの前後両側においてピストン６が
前方支持部６Ｂと、後方支持部６Ｃとに分割形成され
る。このように、上記ピストン６の外周面を前、後方支
持部６Ｂ，６Ｃに分ける理由は、上記ピストン６が前記
シリンダー３の内部で往復運動をするときに発生する前
後両方向の力をＦ１とＦ２とに分散させ、上記ピストン
６が上記シリンダー３内を往復運動するときの摩擦損失
を極めて小さくするためである。
ア圧縮機のピストン支持構造を説明すると次のようであ
る。即ち、図９に示したように、先ず、前記ピストン６
の外周面の中央部位には所定の深さを有する凹部６Ａが
形成され、該凹部６Ａの前後両側においてピストン６が
前方支持部６Ｂと、後方支持部６Ｃとに分割形成され
る。このように、上記ピストン６の外周面を前、後方支
持部６Ｂ，６Ｃに分ける理由は、上記ピストン６が前記
シリンダー３の内部で往復運動をするときに発生する前
後両方向の力をＦ１とＦ２とに分散させ、上記ピストン
６が上記シリンダー３内を往復運動するときの摩擦損失
を極めて小さくするためである。
【０００８】また、図９、図１０及び図１１（Ｂ）に示
したように、前記ピストンスプリング４は４枚の螺旋形
板によって形成され、各板の中央部位には該ピストンス
プリング４を前記ホルダー５に嵌合させるための締結孔
４Ａがそれぞれ穿孔形成されていると共に、該締結孔４
Ａを中心にして複数の弾止部４Ｂが所定の間隔を置いて
螺旋状に周縁方向に向って延長形成され、それら延長さ
れた端部にはそれぞれ固定孔４Ｃが穿孔形成されてい
て、該固定孔４Ｃを介して各螺旋形板が後述する環状の
スプリング支持台１５に螺合されるようになっていた。
したように、前記ピストンスプリング４は４枚の螺旋形
板によって形成され、各板の中央部位には該ピストンス
プリング４を前記ホルダー５に嵌合させるための締結孔
４Ａがそれぞれ穿孔形成されていると共に、該締結孔４
Ａを中心にして複数の弾止部４Ｂが所定の間隔を置いて
螺旋状に周縁方向に向って延長形成され、それら延長さ
れた端部にはそれぞれ固定孔４Ｃが穿孔形成されてい
て、該固定孔４Ｃを介して各螺旋形板が後述する環状の
スプリング支持台１５に螺合されるようになっていた。
【０００９】更に、スプリング支持台１５の周壁側面に
はピストンスプリング４の各螺旋形板の各固定孔４Ｃに
対応する固定孔１５Ａがそれぞれ穿孔形成され、それら
各固定孔１５Ａにピストンスプリング４の各固定孔４Ｃ
を合致させた後に、固定ネジ１６によりピストンスプリ
ング４をスプリング支持台１５に螺着するようになって
いた。
はピストンスプリング４の各螺旋形板の各固定孔４Ｃに
対応する固定孔１５Ａがそれぞれ穿孔形成され、それら
各固定孔１５Ａにピストンスプリング４の各固定孔４Ｃ
を合致させた後に、固定ネジ１６によりピストンスプリ
ング４をスプリング支持台１５に螺着するようになって
いた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来のリニア圧縮機のピストン荷重支持装置において
は、ピストン６の前後両側にそれぞれ前、後方支持部６
Ｂ，６Ｃが形成され、それら前後支持部６Ｂ，６Ｃがシ
リンダー３の内周面に摺動嵌合しているため、ピストン
６の往復摺動時に往復摺動力がそれら支持部６Ａ，６Ｃ
に集中し、摩擦損失がピストン６の前、後方支持部６
Ｂ，６Ｃから発生してリニア圧縮機の全体的効率を低下
させるという不都合な点があった。
従来のリニア圧縮機のピストン荷重支持装置において
は、ピストン６の前後両側にそれぞれ前、後方支持部６
Ｂ，６Ｃが形成され、それら前後支持部６Ｂ，６Ｃがシ
リンダー３の内周面に摺動嵌合しているため、ピストン
６の往復摺動時に往復摺動力がそれら支持部６Ａ，６Ｃ
に集中し、摩擦損失がピストン６の前、後方支持部６
Ｂ，６Ｃから発生してリニア圧縮機の全体的効率を低下
させるという不都合な点があった。
【００１１】また、ピストンスプリング４をスプリング
支持台１５に螺着する時、スプリング支持台１５の各固
定孔１５Ａにピストンスプリング４の各固定孔４Ｃを合
致させた後、固定ネジ１６をピストンスプリング４の各
固定孔４Ｃに挿入してスプリング支持台１５Ａに螺着す
るため極めて煩雑であり、固定ネジ１６の締結力が弱く
なった場合には、ピストンスプリング４が遊動してピス
トン６の往復運動が円滑に行われず、リニア圧縮機の作
業効率を低下させる原因になるという不都合な点があっ
た。本発明の目的は、シリンダー内で往復摺動するピス
トンの往復摺動力を該ピストンの前後両側に均等に分散
させ、リニア圧縮機のシリンダーとピストン間の摩擦損
失を防止してリニア圧縮機の効率を向上し、リニア圧縮
機の信頼性を向上し得るリニア圧縮機のピストン荷重支
持装置を提供しようとするものである。
支持台１５に螺着する時、スプリング支持台１５の各固
定孔１５Ａにピストンスプリング４の各固定孔４Ｃを合
致させた後、固定ネジ１６をピストンスプリング４の各
固定孔４Ｃに挿入してスプリング支持台１５Ａに螺着す
るため極めて煩雑であり、固定ネジ１６の締結力が弱く
なった場合には、ピストンスプリング４が遊動してピス
トン６の往復運動が円滑に行われず、リニア圧縮機の作
業効率を低下させる原因になるという不都合な点があっ
た。本発明の目的は、シリンダー内で往復摺動するピス
トンの往復摺動力を該ピストンの前後両側に均等に分散
させ、リニア圧縮機のシリンダーとピストン間の摩擦損
失を防止してリニア圧縮機の効率を向上し、リニア圧縮
機の信頼性を向上し得るリニア圧縮機のピストン荷重支
持装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載されたリニア圧縮機のピストン荷重支持装置を提
供する。
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載されたリニア圧縮機のピストン荷重支持装置を提
供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。本発明に係るリニア圧縮機の
ピストン荷重支持装置の第１実施形態においては、図１
及び図３に示したように、密閉容器（図示されない）の
内部の一側の所定部位に設置されるシリンダー２１と、
該シリンダー２１との間に所定の間隔をおいて密閉容器
の内部の他側の所定部位に設置される環状のスプリング
支持台２２と、該スプリング支持台２２に挿入され高強
度の材料から形成される少なくとも１枚以上の第１ピス
トンスプリング２３Ａと、上記スプリング支持台２２の
側面に螺合される複数枚の第２ピストンスプリング２３
Ｂと、それら第１、第２ピストンスプリング２３Ａ，２
３Ｂの中央部を貫通して前記スプリング支持台２２内に
おいて基端がそれに嵌着される支持部２５Ｃと、該支持
部２５Ｃから棒状に継続延長された後に前記シリンダー
２１の内部に嵌合される円柱状の支持部２５Ａとを有す
るピストン２５と、該ピストン２５と一体に該ピストン
２５の棒部に横方向に突出して形成された皿状のホルダ
ー２４と、該ホルダー２４の側壁からシリンダー２１の
方向に延長形成されたリング状のマグネット１４と、か
ら構成されている。
て図面を用いて説明する。本発明に係るリニア圧縮機の
ピストン荷重支持装置の第１実施形態においては、図１
及び図３に示したように、密閉容器（図示されない）の
内部の一側の所定部位に設置されるシリンダー２１と、
該シリンダー２１との間に所定の間隔をおいて密閉容器
の内部の他側の所定部位に設置される環状のスプリング
支持台２２と、該スプリング支持台２２に挿入され高強
度の材料から形成される少なくとも１枚以上の第１ピス
トンスプリング２３Ａと、上記スプリング支持台２２の
側面に螺合される複数枚の第２ピストンスプリング２３
Ｂと、それら第１、第２ピストンスプリング２３Ａ，２
３Ｂの中央部を貫通して前記スプリング支持台２２内に
おいて基端がそれに嵌着される支持部２５Ｃと、該支持
部２５Ｃから棒状に継続延長された後に前記シリンダー
２１の内部に嵌合される円柱状の支持部２５Ａとを有す
るピストン２５と、該ピストン２５と一体に該ピストン
２５の棒部に横方向に突出して形成された皿状のホルダ
ー２４と、該ホルダー２４の側壁からシリンダー２１の
方向に延長形成されたリング状のマグネット１４と、か
ら構成されている。
【００１４】また、上記第２ピストンスプリング２３Ｂ
は、図１０に示したような従来のピストンスプリング４
と同様に形成され、高強度の材質を有する第１ピストン
スプリング２３Ａは、図２に示したように、螺旋円板状
に形成されて該螺旋板の周縁の部位が環状の補強部２
３′Ａとして形成され、該補強部２３′Ａ上には所定の
間隔を置いて複数の固定孔２３′Ｂが穿孔形成される。
そして該螺旋板の中央には締結孔２３′Ｃが穿孔形成さ
れ、該締結孔２３′Ｃと前記補強部２３′Ａとの間にそ
れぞれ複数の螺旋状弾止部２３′Ｄが形成されている。
は、図１０に示したような従来のピストンスプリング４
と同様に形成され、高強度の材質を有する第１ピストン
スプリング２３Ａは、図２に示したように、螺旋円板状
に形成されて該螺旋板の周縁の部位が環状の補強部２
３′Ａとして形成され、該補強部２３′Ａ上には所定の
間隔を置いて複数の固定孔２３′Ｂが穿孔形成される。
そして該螺旋板の中央には締結孔２３′Ｃが穿孔形成さ
れ、該締結孔２３′Ｃと前記補強部２３′Ａとの間にそ
れぞれ複数の螺旋状弾止部２３′Ｄが形成されている。
【００１５】更に、上記スプリング支持台２２において
は、図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、環状に形成さ
れて該環の周壁側面に前記第１及び第２ピストンスプリ
ング２３Ａ，２３Ｂが挿入される安着溝２２Ｂが切刻形
成され、該安着溝２２Ｂの底面に連続して環の周壁面に
は、上記第１ピストンスプリング２３Ａの各固定孔２
３′Ｂに対応する複数のネジ締結孔２２Ａが穿孔形成さ
れる。そして、それら第１及び第２ピストンスプリング
２３Ａ，２３Ｂが、前記安着溝２２Ｂに挿入嵌合された
後に、それら第１及び第２ピストンスプリング２３Ａ，
２３Ｂの各固定孔２３′Ｂ及び前記各ネジ締結孔２２Ａ
を介して、固定ネジ２６によりスプリング支持台２２に
螺着されるようになっている。
は、図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、環状に形成さ
れて該環の周壁側面に前記第１及び第２ピストンスプリ
ング２３Ａ，２３Ｂが挿入される安着溝２２Ｂが切刻形
成され、該安着溝２２Ｂの底面に連続して環の周壁面に
は、上記第１ピストンスプリング２３Ａの各固定孔２
３′Ｂに対応する複数のネジ締結孔２２Ａが穿孔形成さ
れる。そして、それら第１及び第２ピストンスプリング
２３Ａ，２３Ｂが、前記安着溝２２Ｂに挿入嵌合された
後に、それら第１及び第２ピストンスプリング２３Ａ，
２３Ｂの各固定孔２３′Ｂ及び前記各ネジ締結孔２２Ａ
を介して、固定ネジ２６によりスプリング支持台２２に
螺着されるようになっている。
【００１６】このように構成される本発明に係るリニア
圧縮機のピストン荷重支持装置においては、周縁部に環
状の補強部２３′Ａが形成された第１ピストンスプリン
グ２３Ａと、螺旋状に形成された第２ピストンスプリン
グ２３Ｂと、が複数枚前記スプリング支持台２２に螺着
されているため、前記ピストン２５が往復運動をすると
き、図１に示したように、モーターＭから与えられた力
をＦとすると、ピストン２５の前方側端の支持部２５Ａ
にはＦ１の力が与えられ、該ピストン２５の後方側端の
支持部２５Ｃには、前記第１及び第２ピストンスプリン
グ２３Ａ，２３ＢによりＦ２の力が与えられるようにな
るため、ピストンの往復摺動力が分散され、ピストン２
５の摩擦損失が低減される。
圧縮機のピストン荷重支持装置においては、周縁部に環
状の補強部２３′Ａが形成された第１ピストンスプリン
グ２３Ａと、螺旋状に形成された第２ピストンスプリン
グ２３Ｂと、が複数枚前記スプリング支持台２２に螺着
されているため、前記ピストン２５が往復運動をすると
き、図１に示したように、モーターＭから与えられた力
をＦとすると、ピストン２５の前方側端の支持部２５Ａ
にはＦ１の力が与えられ、該ピストン２５の後方側端の
支持部２５Ｃには、前記第１及び第２ピストンスプリン
グ２３Ａ，２３ＢによりＦ２の力が与えられるようにな
るため、ピストンの往復摺動力が分散され、ピストン２
５の摩擦損失が低減される。
【００１７】また、本発明に係るリニア圧縮機のピスト
ン荷重支持装置の第２実施形態においては、図４及び図
５に示したように、ピストンスプリング３３の厚さｔ及
び弾止部３３Ｂの幅ｗを、以下説明する条件を満足する
ように形成し、該ピストンスプリング３３の他の構造及
びピストン荷重支持装置の他の構造は、前記第１実施形
態と同様に構成する。即ち、上記ピストンスプリング３
３の円柱方向の剛性をより強くするため、厚さ（ｔ）と
弾止部３３Ｂの最小幅（ｗ）との比を１：３以上に設定
することを特徴とする。
ン荷重支持装置の第２実施形態においては、図４及び図
５に示したように、ピストンスプリング３３の厚さｔ及
び弾止部３３Ｂの幅ｗを、以下説明する条件を満足する
ように形成し、該ピストンスプリング３３の他の構造及
びピストン荷重支持装置の他の構造は、前記第１実施形
態と同様に構成する。即ち、上記ピストンスプリング３
３の円柱方向の剛性をより強くするため、厚さ（ｔ）と
弾止部３３Ｂの最小幅（ｗ）との比を１：３以上に設定
することを特徴とする。
【００１８】このように構成される本発明に係るリニア
圧縮機のピストン荷重支持装置の第２実施形態において
は、ピストン２５の前方側端に１個の支持部２５Ａが形
成され、スプリング支持台２２に少なくとも１個以上の
高剛性ピストンスプリング３３が嵌合されているため、
リニアモーターによるピストン２５の往復運動のとき、
ピストン２５の前方側の支持部２５Ａに力Ｆ１を与え、
同時にピストン２５の後方側の支持部２５Ｃの嵌合され
るピストンスプリング３３に力Ｆ２を与えて、ピストン
２５の往復摺動力を分散させるように支持させる。そし
て、上記ピストンスプリング３３の厚さ（ｔ）と弾止部
３３Ｂの最小幅（ｗ）の比が１：３以上に形成されてい
るため、ピストンスプリング３３の円柱方向の剛性がよ
り強くなる。
圧縮機のピストン荷重支持装置の第２実施形態において
は、ピストン２５の前方側端に１個の支持部２５Ａが形
成され、スプリング支持台２２に少なくとも１個以上の
高剛性ピストンスプリング３３が嵌合されているため、
リニアモーターによるピストン２５の往復運動のとき、
ピストン２５の前方側の支持部２５Ａに力Ｆ１を与え、
同時にピストン２５の後方側の支持部２５Ｃの嵌合され
るピストンスプリング３３に力Ｆ２を与えて、ピストン
２５の往復摺動力を分散させるように支持させる。そし
て、上記ピストンスプリング３３の厚さ（ｔ）と弾止部
３３Ｂの最小幅（ｗ）の比が１：３以上に形成されてい
るため、ピストンスプリング３３の円柱方向の剛性がよ
り強くなる。
【００１９】ここで、ピストンスプリング３３の厚さ
（ｔ）と弾止部３３Ｂの最小幅（ｗ）の比が１：３以上
である場合、ピストンスプリング３３の円柱方向の剛性
が強くなる原理を説明する。先ず、図６に示したよう
に、ピストンスプリング３３の弾止部３３Ｂが片持ちば
り（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）であると仮定し、該片持ち
ばりの端部に力（Ｐ）を与えると、δまでの変位が生じ
る。 δ＝Ｐｌ3 ／ＥＩ…（１）
（ｔ）と弾止部３３Ｂの最小幅（ｗ）の比が１：３以上
である場合、ピストンスプリング３３の円柱方向の剛性
が強くなる原理を説明する。先ず、図６に示したよう
に、ピストンスプリング３３の弾止部３３Ｂが片持ちば
り（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）であると仮定し、該片持ち
ばりの端部に力（Ｐ）を与えると、δまでの変位が生じ
る。 δ＝Ｐｌ3 ／ＥＩ…（１）
【００２０】上記式において、Ｅは片持ちばりの材料の
ヤング率、Ｉは片持ちばりの断面の２次モーメント、l
は片持ちばりの長さを意味する。そして、剛性をｋとす
ると、フックの法則（Ｆｏｏｋ’ｓ ｌａｗ）から、δ＝Ｐ／ｋ …（２） 上記の式（１）及び式（２）により剛性ｋは、ｋ＝ＥＩ／ l 3 …（３） ここで、図６及び図７に示す長方形断面の上下方向にお
ける断面２次モーメントＩ 1 は、 Ｉ 1 ＝ｗｔ 3 ／１２ …（４） 同じく左右方向の断面２次モーメントＩ 2 は、 Ｉ 2 ＝ｔｗ 3 ／１２ …（５）
ヤング率、Ｉは片持ちばりの断面の２次モーメント、l
は片持ちばりの長さを意味する。そして、剛性をｋとす
ると、フックの法則（Ｆｏｏｋ’ｓ ｌａｗ）から、δ＝Ｐ／ｋ …（２） 上記の式（１）及び式（２）により剛性ｋは、ｋ＝ＥＩ／ l 3 …（３） ここで、図６及び図７に示す長方形断面の上下方向にお
ける断面２次モーメントＩ 1 は、 Ｉ 1 ＝ｗｔ 3 ／１２ …（４） 同じく左右方向の断面２次モーメントＩ 2 は、 Ｉ 2 ＝ｔｗ 3 ／１２ …（５）
【００２１】従って、上下方向の剛性ｋ 1 と左右方向の
剛性ｋ 2 の比は、 いま、厚さ（ｔ）及び最小幅（ｗ）の比を例えば１：３
とすれば、剛性比ｋ 1 ：ｋ 2 は１：９となる。これは上
下方向（厚さｔの方向）には撓みやすく、左右方向（幅
ｗの方向）には非常に撓み難いことを意味するので、ピ
ストン２５は、その軸線方向には移動しやすいが、円柱
方向（横方向）には非常に移動し難いものとなり、円柱
方向に大きな剛性が得られる。
剛性ｋ 2 の比は、 いま、厚さ（ｔ）及び最小幅（ｗ）の比を例えば１：３
とすれば、剛性比ｋ 1 ：ｋ 2 は１：９となる。これは上
下方向（厚さｔの方向）には撓みやすく、左右方向（幅
ｗの方向）には非常に撓み難いことを意味するので、ピ
ストン２５は、その軸線方向には移動しやすいが、円柱
方向（横方向）には非常に移動し難いものとなり、円柱
方向に大きな剛性が得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るリニ
ア圧縮機のピストン荷重支持装置においては、円柱方向
の剛性が非常に高いピストンスプリングを適用してピス
トンの固定をより確実にすることにより、ピストンの移
動による信頼性を向上し得る効果がある。また、ピスト
ンの外周面に、シリンダーの内壁と接触して支持される
支持部を１ケ所のみ形成するため、ピストンの摩擦損失
を防止して作動効率を向上し得る効果がある。
ア圧縮機のピストン荷重支持装置においては、円柱方向
の剛性が非常に高いピストンスプリングを適用してピス
トンの固定をより確実にすることにより、ピストンの移
動による信頼性を向上し得る効果がある。また、ピスト
ンの外周面に、シリンダーの内壁と接触して支持される
支持部を１ケ所のみ形成するため、ピストンの摩擦損失
を防止して作動効率を向上し得る効果がある。
【図１】本発明に係るリニア圧縮機のピストン荷重支持
装置の第１実施形態を概略的に示した断面図である。
装置の第１実施形態を概略的に示した断面図である。
【図２】第１実施形態における第１ピストンスプリング
を示した正面図である。
を示した正面図である。
【図３】第１実施形態におけるスプリング支持台を示し
た図面で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ′
線断面図である。
た図面で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ′
線断面図である。
【図４】本発明に係るリニア圧縮機のピストン荷重支持
装置の第２実施形態を概略的に示した断面図である。
装置の第２実施形態を概略的に示した断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態における第２ピストンス
プリングを示した図面で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側
面図である。
プリングを示した図面で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側
面図である。
【図６】本発明の第２実施形態における片持ちばりの原
理の説明図である。
理の説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態における第２スプリング
に作用する力の説明図である。
に作用する力の説明図である。
【図８】従来のリニア圧縮機の構成を示した断面図であ
る。
る。
【図９】従来のリニア圧縮機のピストン荷重支持装置を
概略的に示した断面図である。
概略的に示した断面図である。
【図１０】従来のリニア圧縮機のピストン荷重支持装置
のピストンスプリングを示した正面図である。
のピストンスプリングを示した正面図である。
【図１１】従来のリニア圧縮機のピストン荷重支持装置
のスプリング支持台を示した図面で、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
のスプリング支持台を示した図面で、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
１…容器 ２…フランジ ３…シリンダー ４…ピストンスプリング ４Ａ…締結孔 ４Ｂ…弾止部 ４Ｃ…固定孔 ５…ホルダー ５Ａ…基端部 ６…ピストン ６Ａ…凹入部 ６Ｂ…前方支持部 ６Ｃ…後方支持部 ７…バルブアセンブリ ８…吸入マフラ ９…吐出マフラ １０…マウンティングスプリング １１…コイル １２…積層鉄芯 １３…バックヨーク １４…マグネット １５…スプリング支持部 １５Ａ…固定孔 １６…固定ネジ ２１…シリンダー ２２…スプリング支持台 ２２Ａ…ネジ孔 ２２Ｂ…安着溝 ２３′Ｄ…弾止部 ２３′Ｃ…締結孔 ２３Ａ…第１ピストンスプリング ２３Ｂ…第２ピストンスプリング ２３Ｃ…支持部 ２３′Ｂ…固定孔 ２３′Ａ…補強部 ２４…ホルダー ２５…マグネット ２５Ａ，２５Ｃ…支持部 ２６…固定ネジ ３３…ピストンスプリング ３３Ａ…締結孔 ３３Ｂ…弾止部 ３３Ｃ…固定孔
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04B 35/04 F04B 39/00 107
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉容器の内部一側の所定部位に設置さ
れるシリンダー（２１）と、前記 シリンダー（２１）との間に所定の大きさの間隔を
置いて前記密閉容器内の他側の所定部位に設置される環
状のスプリング支持台（２２）と、螺旋の円板状に形成されて前記螺旋板の周縁部位が環状
の補強部（２３′Ａ）として形成され、前記補強部（２
３′Ａ）上には複数の固定孔（２３′Ｂ）が所定の間隔
をおいて穿孔形成され、前記螺旋板の中央には締結孔
（２３′Ｃ）が穿孔形成され、前記締結孔（２３′Ｃ）
と前記補強部（２３′Ａ）との間にそれぞれ複数の螺旋
状弾止部（２３′Ｄ）が形成されていると共に、前記 ス
プリング支持台（２２）に挿入される高強度の材料から
なる少なくとも１枚の第１ピストンスプリング（２３
Ａ）と、前 記スプリング支持台（２２）に螺着される複数枚の第
２ピストンスプリング（２３Ｂ）と、前 記第１及び第２ピストンスプリング（２３Ａ，２３
Ｂ）の中央を貫通して前記スプリング支持台（２２）内
において基端がそれに嵌着される支持部（２５Ｃ）と、
前記支持部（２５Ｃ）から棒状に継続延長された後に前
記シリンダー（２１）内に摺動可能に嵌合される円柱状
の支持部（２５Ａ）とを備えたピストン（２５）と、か
ら構成されていると共に、 前記スプリング支持台（２２）は環状に形成され、環状
の周壁側面に環状の安着溝（２２Ｂ）が切刻形成され、
前記安着溝（２２Ｂ）に前記第１及び第２ピストンスプ
リング（２３Ａ）（２３Ｂ）が挿入され、前記安着溝
（２２Ｂ）の底面に連続して環状の壁面には複数のネジ
孔（２２Ａ）が所定の間隔を置いて穿孔形成され、それ
らのネジ孔（２２Ａ）に前記第１及び第２ピストンスプ
リング（２３Ｂ）（２３Ａ）がそれらの固定孔（２３′
Ｂ）を介して固定ネジ（２６）により螺着されることを
特徴とする リニア圧縮機のピストン荷重支持装置。 - 【請求項２】 密閉容器の内部一側の所定部位に設置さ
れるシリンダー（２１）と、前記 シリンダー（２１）との間に所定の大きさの間隔を
置いて前記密閉容器内の他側の所定部位に設置される環
状のスプリング支持台（２２）と、前記 スプリング支持台（２２）に挿入される高強度の材
料からなる、少なくとも１個のピストンスプリング（３
３）と、前記 ピストンスプリング（３３）の中央を貫通して前記
スプリング支持台（２２）内において基端がそれに嵌着
される支持部（２５Ｃ）と、前記支持部（２５Ｃ）から
棒状に継続延長された後に前記シリンダー（２１）内に
摺動可能に嵌合される円柱状の支持部（２５Ａ）とを備
えたピストン（２５）と、から構成されていると共に、 前記ピストンスプリング（３３）は、中央部に前記ピス
トン（２５）の支持部（２５Ｃ）が嵌合される締結孔
（３３Ａ）が穿孔形成され、前記締結孔（３３Ａ）を中
心にして螺旋状に周縁方向にそれぞれ延長形成される複
数の弾止部（３３Ｂ）が形成され、それら弾止部（３３
Ｂ）の延長端部には前記スプリング支持台（２２）に係
合される固定孔（３３Ｃ）がそれぞれ穿孔形成され、前
記ピストンスプリング（３３）の厚さと弾止部（３３
Ｂ）の最小幅との比が１：３以上に形成されていること
を特徴とするリニア圧縮機のピストン荷重支持装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950048725A KR0176875B1 (ko) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 리니어 압축기의 피스톤 하중 지지장치 |
| KR48725/1995 | 1995-12-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184483A JPH09184483A (ja) | 1997-07-15 |
| JP2886833B2 true JP2886833B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=19439266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8332451A Expired - Fee Related JP2886833B2 (ja) | 1995-12-12 | 1996-12-12 | リニア圧縮機のピストン荷重支持装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| KR (1) | KR0176875B1 (ja) |
| CN (1) | CN1106516C (ja) |
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| DE (1) | DE19651624C2 (ja) |
| IT (1) | IT1286467B1 (ja) |
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| KR100351145B1 (ko) * | 2000-02-17 | 2002-09-05 | 엘지전자주식회사 | 무윤활 리니어 액츄에이터의 슬리브 조립구조 |
| TW504546B (en) | 2000-10-17 | 2002-10-01 | Fisher & Amp Paykel Ltd | A linear compressor |
| KR100805407B1 (ko) * | 2002-02-04 | 2008-02-20 | 엘지전자 주식회사 | 쿨러의 디스플레이서 고정용 판스프링 고정장치 |
| KR100469463B1 (ko) * | 2002-09-10 | 2005-02-02 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기의 고정자 결합구조 |
| NZ526361A (en) * | 2003-05-30 | 2006-02-24 | Fisher & Paykel Appliances Ltd | Compressor improvements |
| KR100512748B1 (ko) * | 2003-12-18 | 2005-09-07 | 삼성전자주식회사 | 리니어 압축기 |
| US20090263262A1 (en) * | 2004-11-02 | 2009-10-22 | Mcgill Ian Campbell | Linear Compressor |
| CN101052805B (zh) * | 2004-11-02 | 2012-12-26 | 菲舍尔和佩克尔应用有限公司 | 用于线性压缩机的悬挂弹簧 |
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| CN106089632B (zh) * | 2016-07-21 | 2018-03-02 | 陕西仙童科技有限公司 | 一种无油润滑线性压缩机 |
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| DE1018078B (de) * | 1954-09-27 | 1957-10-24 | Heinrich Doelz Dipl Ing | Elektrischer Schwingverdichter, insbesondere fuer Kleinkaeltemaschinen |
| DE1503459A1 (de) * | 1965-12-20 | 1971-01-14 | Siegfried Richter | Hubbegrenzungsventil,insbesondere fuer Kompressoren mit Schwingmagnet-Antrieb |
| DE2417443C3 (de) * | 1973-04-14 | 1981-02-05 | Sawafuji Electric Co., Ltd., Tokio | Elektrischer Schwingverdichter für Kältemaschinen |
| JPS6026185A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | 往復動形流体機械 |
| US4836757A (en) * | 1987-02-13 | 1989-06-06 | Mechanical Technology Incorporated | Pressure actuated movable head for a resonant reciprocating compressor balance chamber |
| EP0553818B1 (en) * | 1992-01-31 | 1995-12-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Piston/displacer support means for a cryogenic refrigerator |
-
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- 1995-12-12 KR KR1019950048725A patent/KR0176875B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-12-10 IT IT96MI002584A patent/IT1286467B1/it active IP Right Grant
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- 1996-12-12 BR BR9605979A patent/BR9605979A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-12-12 DE DE19651624A patent/DE19651624C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-12 CN CN96114269A patent/CN1106516C/zh not_active Expired - Fee Related
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